calor y temperatura

CALOR Y TEMPERATURA

CALOR

TEMPERATURA

•

Es un proceso de transmisión
de energía. Sólo se manifiesta
cuando pasa de un cuerpo a
otro (Energía “en tránsito”)

•

Mide el grado de agitación de
las partículas.

•

Unidades de medida: las de
energía: S.I. julio
Otras: kJ cal Kcal

•

Unidades : grados ºC, ºF,
ºK..

•

Depende de la masa del
cuerpo.

•

Nodepende de la masa.

Conversión de

a

Fórmula

kelvin

grados Celsius

° = K − 273,15
C

grados Celsius

kelvin

K = ° + 273,15
C

grados Fahrenheit grados Celsius

° = (° − 32) / 1,8
C
F

grados Fahrenheit kelvin

K = (° + 459,67) / 1,8
F

grados Celsius

grados Fahrenheit ° =( ° × 1,8 ) + 32
F
C

RELACIÓN DE ESCALA: 1 K = 1 ° y 1 K = 1,8 °
C
F

1EJERCICIOS
1. Determine a cuántos ° y ° corresponden 0°
F K,
C.
0° = 32 ° F = 273 °
C
K
2. Determine a cuántos ° y ° corresponden 100 °
F K,
C.
100 ° = 212 ° F = 373 °
C
K
3. Determine a cuántos ° y ° corresponden 90 °
C K,
F
90° = 32,22 ° C = 305,39 °
F
K
4. Represente gráficamente en escalas paralelas los valores calculados en los
puntos 1, 2 y 3.
°
C

°
F

100 ° C

°
K212 ° F

32,22° C

373 ° K

90 ° F

0°C

32 ° F

305,39 ° K

273 ° K

5. Determine y represente gráficamente en escalas paralelas los siguientes
valores 0° y 0°
F
K.
6. Una de las temperaturas más altas registradas sobre la tierra fue de 136º F
(Libia 1922) y una de las más baja fue de -127º F (Antártica 1960). Exprese
estas temperaturas en grados Celsius.
R: a) 57.8º C,b) - 88.3º C.

2

7. La temperatura normal del cuerpo humano es 98.6º F. Un niño con fiebre
puede registrar 102º F. Expresar esos valores en grados Celsius.
R: a) 37 °
C,

b) 38,9 °
C.

8. El punto de fusión del oro es de 1064 ºC, el de ebullición de 2660 ºC, el de
fusión del plomo es de 327.3 ºC y el de ebullición del nitrógeno líquido es 195.8 ºC. Transformar estos valores agrados Kelvin y Fahrenheit.
R: a) 1337 ° 1947,2 °
K
F,
c) 600,3 ° K; 621,14° F,

b) 2933 °
K.; 4820 °
F
d) 77,2 ° - 320,44 °
K;
F

9. ¿A qué temperatura son iguales las lecturas de un termómetro Fahrenheit y
un termómetro Celsius?
-

40

DILATACION TÉRMICA
La experiencia muestra que los sólidos se dilatan cuando se calientan y se
contraen cuando se enfrían. La dilatación y lacontracción ocurren en tres (3)
dimensiones: largo, ancho y alto.
A la variación en las dimensiones de un sólido causada por calentamiento (se
dilata) o enfriamiento (se contrae) se denomina Dilatación térmica.
La dilatación de los sólidos con el aumento de la temperatura ocurre porque
aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los
átomos y moléculas que forman elcuerpo, haciendo que pase a posiciones de
equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y
de las moléculas del sólido produce su dilatación en todas las direcciones.
DILATACIÓN LINEAL
Es aquella en la que predomina la variación en una dimensión de un cuerpo, es
decir: el largo. Ejemplo: dilatación en hilos, cabos y barras.

3

Dilatación Superficial
Esaquella en la que predomina la variación en dos (2) dimensiones de un cuerpo,
es decir: el largo y el ancho.

DILATACIÓN VOLUMÉTRICA
Es aquella en la predomina la variación en tres (3) dimensiones de un cuerpo, es
decir: el largo, el ancho y el alto.

COEFICIENTES DE DILATACIÓN, A TEMPERATURA AMBIENTE.
Material

α x 10-6 (ºC)-1

Invar (aleación Ni-Fe)

0,9

Vidrio (pyrex)

3,2Vidrio (común)

9

Acero

12

Concreto

12

Cobre

17

Latón y bronce

19

Aluminio

25

Zinc

26

Plomo

29

Hielo (–10ºC a 0ºC) *

51

4

Ejercicios
1- La longitud de un cable de aluminio es de 30 m a 20° Sabiendo que el cable
C.
es calentado hasta 60 ° y que el coeficiente de dilatación lineal del aluminio
C
C
es de 24*10-6 ° -1. Determine: a) la...